16. Селекция микроорганизмов.

В основе селекционной работы лежат методы и законы генетики. Микроорганизмы обладают естественной изменчивостью, т.е. среди клеток одного и того же штамма могут обнаруживаться формы отличающиеся по морфологическим или биохимическим признакам.

При отборе естественных вариантов культуру высевают на питательные среды с использованием трехслойного агара: первый слой для роста культуры, второй слой с клетками испытуемого микроорганизма с таким расчетом, чтобы получить на твердой питательной среде развитие не более 40-50 изолированных колоний на поверхности чашки, третий слой с суспензией чувствительных бактерий. После инкубации при определенной температуре, по размерам зон задержки вокруг колоний, отбирают наиболее активные варианты. Отбором естественных вариантов можно лишь незначительно повысить активность штаммов.

Наибольший успех в селекции достигается при воздействии на культуру мутагенными факторами. Почти все продуценты, применяемые в микробиологическом производстве, получены в результате многоступенчатого отбора индуцированных мутантов. Мутагенное действие достигается применением источников лучистой энергии ( УФ-лучи, ренгеновы лучи, нейтроны и др.) и химическими мутагенами (этиленимин, азотистый иприт, окись этилена, изотопы серы и др.).

В последние годы при создании новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используются ряд новых приемов – это слияние протопластов,. трансформация хромосомных генов и ряд других.

При воздействии на микроорганизмы тем или иным мутагенным фактором наблюдается значительное увеличение их изменчивости по сравнению с исходным материалом. Эффективность мутагенных факторов зависит от свойств применяемого мутагена и от особенностей объекта воздействия. Повышение эффективности достигают путем их комбинированного применения в сочетании со ступенчатым отбором, при котором наиболее активные варианты, вновь подвергаются действию мутагенных факторов с последующим отбором

24.Биотрансформация.

Биотрансформация – процесс, в результате которого под воздействием биохимической деятельности микроорганизмов или ферментов происходит изменение химического состава исходного химического вещества. В процессе биотрансформации используют обычно уже готовый биологический агент – клетки микроорганизмов или ферменты, в ходе самого процесса биотрансформации они не образуются. Обычно целевым продуктом является не биомасса, а продукт биотранформации. Наилучшим способом является непрерывный процесс, в котором через аппарат протекает жидкость, а пространство аппарата заполнено иммобилизованным биокатализатором, который остается в аппарате в течение продолжительного времени. Для реализации процессов используют следующие схемы:

-проточный аппарат с мешалкой, заполненный гранулами биокатализатора

-аппарат с упакованной насадкой биокатализатора

-аппарат с псевдоожиженной насадкой

-аппарат с внутренним контейнером биокатализатора

-реакторы с трубками, заполненными биокатализатором

-реакторы с трубками, имеющими диффузионно-проницаемые стенки

-реакторы, в которых фермент или клетки иммобилизованы на мембранах

Преимущества процесса биотрансформации:

-более чистый и менее сложный по составу поток

-проще выделяется продукт

-более высокая концентрация реагентов в потоке

- в непрерывном процессе биотрансформации более эффективно используется оборудование

-процесс легче автоматизируется

- меньше отходов